JPS5886784A - 封じ切り型ガスレ−ザ - Google Patents
封じ切り型ガスレ−ザInfo
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- JPS5886784A JPS5886784A JP18616481A JP18616481A JPS5886784A JP S5886784 A JPS5886784 A JP S5886784A JP 18616481 A JP18616481 A JP 18616481A JP 18616481 A JP18616481 A JP 18616481A JP S5886784 A JPS5886784 A JP S5886784A
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- Japan
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- gas
- laser
- discharge tube
- tube
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- Pending
Links
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 abstract description 4
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な構成を有する封じ切り型ガスレーザに関
する。
する。
周知のように、封じ切り型ガフレーザは構造が簡単でか
つコンパクトに構成され得るので、比較的小型のレーザ
装置によく用いられている。しかしながら、放電によっ
てレーザ媒質ガスの組成が変化し、次第に発振効率が低
下してくるので寿命が短かいという欠点があった。
つコンパクトに構成され得るので、比較的小型のレーザ
装置によく用いられている。しかしながら、放電によっ
てレーザ媒質ガスの組成が変化し、次第に発振効率が低
下してくるので寿命が短かいという欠点があった。
これは、放電によって生ずる陰極近傍の陰極降下部に高
エネルギーの電子やイオンが存在しており、陰極降下部
は他の放電領域に比してガス温度が高かった。従って、
この領域にレーザ媒質ガスが長く停滞することにより、
前記媒質ガスが解離を起こすことに起因していた。
エネルギーの電子やイオンが存在しており、陰極降下部
は他の放電領域に比してガス温度が高かった。従って、
この領域にレーザ媒質ガスが長く停滞することにより、
前記媒質ガスが解離を起こすことに起因していた。
そこで従来では、レーザ放電管内の媒質ガスを循環させ
、前記媒質ガスが解離を起こすのを防いでいた。
、前記媒質ガスが解離を起こすのを防いでいた。
例えば、特公昭４８−２５８２７号明細書に記載のガス
レーザ管のように、内部がプラズマ発生領域となる細管
と、該細管の外側に該細管と同軸上に該細管内部と連通
した外管を設けたものがあった。
レーザ管のように、内部がプラズマ発生領域となる細管
と、該細管の外側に該細管と同軸上に該細管内部と連通
した外管を設けたものがあった。
該ガスレーザ管では、正にイオン化されたガスが細管内
を電気永動により陰極側に移動し、陰極面で中和された
後、細管と外管との間を通って陽極側へ帰還するもので
あった。
を電気永動により陰極側に移動し、陰極面で中和された
後、細管と外管との間を通って陽極側へ帰還するもので
あった。
このように、従来の封じ切り型ガスレーザでは、レーザ
媒質ガスを循環させるために単に電気泳動や自然対流等
のきわめて受動的な方法に頼るのみであった。従ってこ
れらガスレーザでは、レーザ媒質ガスが効果的に循環さ
れてないため除々に解離が進行しており、それに伴ない
発振効率が低下し寿命がつきるものであった。
媒質ガスを循環させるために単に電気泳動や自然対流等
のきわめて受動的な方法に頼るのみであった。従ってこ
れらガスレーザでは、レーザ媒質ガスが効果的に循環さ
れてないため除々に解離が進行しており、それに伴ない
発振効率が低下し寿命がつきるものであった。
本発明は前記した従来装置の欠点に鑑みなされたもので
、極めて長寿命でかつ高い発振効率を安定的に維持でき
る封じ切り型ガスレーザを提供するものである。
、極めて長寿命でかつ高い発振効率を安定的に維持でき
る封じ切り型ガスレーザを提供するものである。
以下では本発明の実施例について、添付図面を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は本発明をＣＯ２レーザに適用した際の一実施例
を示す説明図である。図中７は放電管を示しており、該
放電管７内にレーザ媒質ガスが満たされる。該媒質ガス
は、ＣＯ２＋ Ｎ２ ＋ Ｈｅ等からなる混合ガスであ
り、放電管７の両端に設けたブリュスタ窓１３ 、１４
により密封される。
を示す説明図である。図中７は放電管を示しており、該
放電管７内にレーザ媒質ガスが満たされる。該媒質ガス
は、ＣＯ２＋ Ｎ２ ＋ Ｈｅ等からなる混合ガスであ
り、放電管７の両端に設けたブリュスタ窓１３ 、１４
により密封される。
前記放電管７の両端部近傍には陽極４および陰極３が挿
通され、高圧電源５により高電圧が印加される。また、
放電管７の両端には出力鏡１．全反射鏡２が配置され、
レーザ共振器が構成される。
通され、高圧電源５により高電圧が印加される。また、
放電管７の両端には出力鏡１．全反射鏡２が配置され、
レーザ共振器が構成される。
尚、所望により前記放電管７の周囲に冷却ジャケット６
を設け、冷却水により冷却する。以上の構成は周知のと
おりである。
を設け、冷却水により冷却する。以上の構成は周知のと
おりである。
一方、放電管７には該放電管７の両端を連通ずるリター
ンパス８が設けられ、レーザ媒質ガスを環流させる。す
なわち、前記放電管７内のレーザ媒質ガスは、放電管７
の一端よりリターンバス８へ流入し、該パス８内を通り
放電管７の他端へ帰還される。
ンパス８が設けられ、レーザ媒質ガスを環流させる。す
なわち、前記放電管７内のレーザ媒質ガスは、放電管７
の一端よりリターンバス８へ流入し、該パス８内を通り
放電管７の他端へ帰還される。
前記リターンパス８の経路上には、インピーダンス補正
部９．ガスリザーバ１０．ガス冷却器１１゜ナラヒにフ
ァンプロア１２が設けられる。
部９．ガスリザーバ１０．ガス冷却器１１゜ナラヒにフ
ァンプロア１２が設けられる。
インピーダンス補正部９は放電管７に高電圧を印加する
際、リターンパス８内で放電が生ずるのを防止するため
の手段である。すなわち、該・ぐス８内の電気的インピ
ーダンスが放電管７のインピーダンスより大となるよう
設定しである。ここで、該インピーダンス補正部９は多
重に折り返した管路から構成されており、前記媒質ガス
の流通路が艮くなるようにしである。尚、リターンノ（
ス８を長くとり、放電管７のインピーダンスより大とす
わば、該補正部９は省略される。
際、リターンパス８内で放電が生ずるのを防止するため
の手段である。すなわち、該・ぐス８内の電気的インピ
ーダンスが放電管７のインピーダンスより大となるよう
設定しである。ここで、該インピーダンス補正部９は多
重に折り返した管路から構成されており、前記媒質ガス
の流通路が艮くなるようにしである。尚、リターンノ（
ス８を長くとり、放電管７のインピーダンスより大とす
わば、該補正部９は省略される。
カスリザーバ１０はレーザ媒質ガスを貯蔵するだめのも
ので、前記放電管７の数倍以上の容積をもつことが望ま
しい。該リザーノ＜ｌＯを設けることにより、レーザ媒
質ガスの劣化を遅らせることができる。
ので、前記放電管７の数倍以上の容積をもつことが望ま
しい。該リザーノ＜ｌＯを設けることにより、レーザ媒
質ガスの劣化を遅らせることができる。
ガス冷却器１１は、リターンノース８内を流れるレーザ
媒質ガスを冷却するためのものである。ここで、該冷却
器１１は例えば金属等の高熱伝導性の物質と電子冷却器
とを組み合わせることによって構成されている。即ち、
レーザ媒質ガスは、前記金属の表面に直接接触すること
で冷却される。尚、前記電子冷却器を省略し、自然空冷
によってもよい。また、ファン等を設け、前記金属を強
制空冷してもよい。
媒質ガスを冷却するためのものである。ここで、該冷却
器１１は例えば金属等の高熱伝導性の物質と電子冷却器
とを組み合わせることによって構成されている。即ち、
レーザ媒質ガスは、前記金属の表面に直接接触すること
で冷却される。尚、前記電子冷却器を省略し、自然空冷
によってもよい。また、ファン等を設け、前記金属を強
制空冷してもよい。
ファンプロアには、レーザ媒質ガスを放電管７およびリ
ターンパス８内で強制的に循環させるためのものである
。すなわち、ファンプロア１２を動作させることで、レ
ーザ媒質ガスは放電管７の一端からリターンパス８内へ
流入し、イ／ビータ゛ノス補正部９．ガスリザーノ＜１
０．ガス冷却器１１．チ・よびファンプロア１２を通過
し、放電管７の他端へと帰還される。このようにして、
レーザ媒質ガスが放電管７およびリターンノ（ス８内を
循環する。。
ターンパス８内で強制的に循環させるためのものである
。すなわち、ファンプロア１２を動作させることで、レ
ーザ媒質ガスは放電管７の一端からリターンパス８内へ
流入し、イ／ビータ゛ノス補正部９．ガスリザーノ＜１
０．ガス冷却器１１．チ・よびファンプロア１２を通過
し、放電管７の他端へと帰還される。このようにして、
レーザ媒質ガスが放電管７およびリターンノ（ス８内を
循環する。。
尚ここでは、放電管７内のレーザ媒質ガスが放＋ｌｊに
よって解離を起こす曲にリター・ンパス８を用いて前記
媒質ガスを循環させればよい。従って、レーザ媒質ガス
の循環速度は音速に比べて十分低小でよく、ファンブロ
ア１２は小型のものでよい。
よって解離を起こす曲にリター・ンパス８を用いて前記
媒質ガスを循環させればよい。従って、レーザ媒質ガス
の循環速度は音速に比べて十分低小でよく、ファンブロ
ア１２は小型のものでよい。
以上の構成を備えた本発明で、高圧電源５により電極３
，４間に高圧を印加すると、放電管７内で放電が生ずる
。ここで、リターンパス８内ではｉ’＋ｉｌ記したイン
ピーダンス補正部９により、放電が生じない。
，４間に高圧を印加すると、放電管７内で放電が生ずる
。ここで、リターンパス８内ではｉ’＋ｉｌ記したイン
ピーダンス補正部９により、放電が生じない。
言う寸でもなく、前記放電によりレーザ完像が生じ、出
力鏡２よりレーザ光が出射される。
力鏡２よりレーザ光が出射される。
一方、放電管７内のレーザ媒質ガスは、ファンブロア１
２により、陰極３側からリターンパス８内へ強制的に流
入され、インピーダンス補正部９゜ガスリザーバ１０．
およびガス冷却器１１を経て陽極４側へ帰還される。こ
こで、レーザ媒質ガスは強：ｔｉｌｌ的に循環されてい
るので該媒質ガスの解離はほとんど起こらない。従って
、本発明によるガスレーザを極めて長寿命にし、かつ発
振効率を安定に１〉１つことかできる。
２により、陰極３側からリターンパス８内へ強制的に流
入され、インピーダンス補正部９゜ガスリザーバ１０．
およびガス冷却器１１を経て陽極４側へ帰還される。こ
こで、レーザ媒質ガスは強：ｔｉｌｌ的に循環されてい
るので該媒質ガスの解離はほとんど起こらない。従って
、本発明によるガスレーザを極めて長寿命にし、かつ発
振効率を安定に１〉１つことかできる。
壕だ、リターンパス８内では、ガス冷却ｉＧ１＋を通過
することにより前記媒質ガスが冷却される。
することにより前記媒質ガスが冷却される。
すなわち、該冷却器１１によりレーザ発振効率の安定と
向上が計られる。
向上が計られる。
さらに、リターンパス８内にはガスリザーバ１０が設け
られており、本発明によるガスレーザの長寿命化に大き
く寄与している。
られており、本発明によるガスレーザの長寿命化に大き
く寄与している。
以上詳述したように、本発明は媒質ガスを強制的に循環
することにより放電管内の媒質ガスの組成変化をほとん
ど失＜シ、極めて長寿命でありかつ出力の安定した封じ
切り型ガスレーザを提９ｔできるものである。また、ガ
スリザーバおよびガス冷却器を付加することにより前記
効果を更に助長できるものである。
することにより放電管内の媒質ガスの組成変化をほとん
ど失＜シ、極めて長寿命でありかつ出力の安定した封じ
切り型ガスレーザを提９ｔできるものである。また、ガ
スリザーバおよびガス冷却器を付加することにより前記
効果を更に助長できるものである。
尚、本発明はＣｏ２レーザのみならず、Ｈｅ−Ｎｅレー
ザ、Ａｒレーザ、ＣＯレーザ等にも適用し得るものであ
る。捷た、外部鏡型レーザのみならず、内部鏡型レーザ
にも容易に適用されることは言う寸でもない。
ザ、Ａｒレーザ、ＣＯレーザ等にも適用し得るものであ
る。捷た、外部鏡型レーザのみならず、内部鏡型レーザ
にも容易に適用されることは言う寸でもない。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。
図中に付した記号は、
１・・全反射鏡、２・・・出力鏡、３・・・陰極、４・
・・陰極、５・・・高圧電源、７・・・放電管、８・・
・リターンパス、９・・・インピーダンス補正部、１０
・・・ガスリザーバ、１１・・・ガス冷却器、１２・・
・ファンプロア、を示す。 特許出願人 日本赤外線工業株式会社 代表者 末 永 徳 博
・・陰極、５・・・高圧電源、７・・・放電管、８・・
・リターンパス、９・・・インピーダンス補正部、１０
・・・ガスリザーバ、１１・・・ガス冷却器、１２・・
・ファンプロア、を示す。 特許出願人 日本赤外線工業株式会社 代表者 末 永 徳 博
Claims (3)
- （１） レーザ媒質ガスを充満した放電管と、前記放電
管の両端に配置された反射鏡と、前記媒質ガスに高電圧
を印加する高圧電源と、前記放電管内の媒質ガスを循環
させるリターンパスとを具備した封じ切り型ガスレーザ
において、前記リターンパスの経路上には前記放電管内
の媒質ガスを強制的に循環させるブロア手段が具備され
、かつリターンパスの電気的インピーダンスが放電管の
電気的インピーダンスよシ大であるこ七を特徴とする封
じ切り型ガスレーザ。 - （２）前記第１項記載のガスレーザにおいて、前記リタ
ーンパスの経路上に前記媒質ガスを貯蔵するガスリザー
バを設けたことを特徴とする封じ切り型ガスレーザ。 - （３）前記第１ないし第２項記載の装置において、前記
リターンパスの経路上に前記媒質ガスを冷却するガス冷
却器を設けたことを特徴とする封じ切り型ガスレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18616481A JPS5886784A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 封じ切り型ガスレ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18616481A JPS5886784A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 封じ切り型ガスレ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5886784A true JPS5886784A (ja) | 1983-05-24 |
Family
ID=16183502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18616481A Pending JPS5886784A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 封じ切り型ガスレ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5886784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138964U (ja) * | 1984-08-07 | 1986-03-11 | 日本電気株式会社 | ガスレ−ザ発振器 |
-
1981
- 1981-11-19 JP JP18616481A patent/JPS5886784A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138964U (ja) * | 1984-08-07 | 1986-03-11 | 日本電気株式会社 | ガスレ−ザ発振器 |
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